保時捷Taycan的“遺憾”被中國企業補上

　　【太平洋汽車 行情頻道】

　　汽車商業評論/錢亞光 家電企業造車，可以追溯到上世紀90年代末到本世紀初期，當時我國汽車產業迎來了一次擴張期，進入快速發展的階段，涌現出一批吉利、長城、比亞迪、奇瑞等自主汽車品牌。而家電行業產能過剩、競爭激烈且盈利空間狹小，開始為了尋找新的利潤增長點而拓展多元化業務。

　　當時美的、春蘭、奧克斯、波導、格林柯爾等一大批家電企業進入汽車業，但是大部分跨界“造車”的家電企業最終都以失敗收場。不過在之后20年間，家電業從未放棄在汽車產業上的布局。

　　2018年以后，我國汽車市場從增量競爭轉向存量競爭，而產業也由數量擴張向質量提升轉型，新能源汽車市場開始爆發式增長，家電企業再次開始追求造車理想。

　　2022 年1-9 月我國新能源汽車銷量為456.7 萬輛，同比增長110.0%，滲透率達23.4%，繼續創歷史新高。

　　新能源汽車的迅速崛起，也帶火了相關零部件企業。汽車零部件行業細分領域眾多，公司體量普遍較小，有很大的成長空間。

　　另外，行業電動化、智能化的趨勢，使得車企對產業鏈的主導權有所下降，上游零部件研發、制造環節價值明顯提高，零部件巨頭可以擁有遠超很多車企的影響力和盈利能力。

　　因此，家電企業再次涉足汽車業務，思路也更為清晰，即從自身熟悉的業務領域出發，憑借制造端優勢進入到汽車領域，然后逐步擴展產業鏈上下游范圍，為全產業鏈提供解決方案。

　　家電企業再圓汽車夢

　　這一撥家電企業上車，除了格力、創維等少數家電企業涉及整車制造，其他如海信、萊克電氣、海爾、美的等家電企業都是從產業鏈的一些環節開始起步，切入汽車領域。

　　這些來自家電行業的企業，已經開始具備生產較為關鍵零部件的能力，既可與Tier 1企業合作，又可直接參與到新能源車企供應商備選名單中。即使是格力、創維，也沒有放棄在零部件領域的努力。

　　美的集團也投入了新一輪進軍汽車行業的浪潮，憑借其在機電領域有近30年的經驗積累，依靠自身優勢向汽車零部件行業進行業務拓展。

　　美的從1992年開始做電機，1995-1998年開始做壓縮機，2001年開始做磁控管，目前在這三個領域產量都已達到全球第一，全球市場份額占比近半，所以選擇向新能源汽車的相關壓縮機、電機延伸，其實只是順勢而為。

　　“當時定調很簡單，用一句話總結就是聚焦在新能源車的增量部件，用自身優勢去解決行業的痛點。”威靈汽車部件公司總經理陳金濤博士表示。

　　2018年，美的集團在五大業務板塊之一美的工業技術下面成立了威靈汽車部件公司。

　　2021年5月，威靈汽車部件正式宣布了三大零部件產線：電機驅動系統、熱管理系統、底盤執行系統，并發布了5大類產品：驅動電機、電子水泵、電子油泵、電動壓縮機和EPS電機。

　　威靈汽車部件背靠美的集團，在產品開發、供應鏈安全、供應鏈成本、人員配置等方面都能得到集團的有力支持。

　　在產品研發方面，從2011年啟動研發汽車零部件開始，美的工業技術已經積累 5500 多項機電共性專利技術。威靈汽車部件目前已經在上海、安徽合肥、廣東順德、日本大阪和英國謝菲爾德大學等五地布局了研發中心與合作機構

　　在供應鏈方面，在采購大宗商品，如鋁、銅、硅鋼的時候，威靈可以跟集團一起買，一來很安全，二來有成本優勢。另外，威靈汽車部件還會被供應商當作大客戶，購買如先進沖床等關鍵設備時，得到供貨周期的優待。

　　在人才方面，威靈除了已經擁有的430人研發團隊，其上級公司美的工業技術團隊中，做電機電控和精密機械出身的人超過1000名，可以與威靈汽車部件公司共享。

　　在軟件方面，威靈整個產線的信息化系統，管理系統、辦公系統、物料MASS系統等，都是用的美的現成的系統。

　　800V帶來的新機會

　　目前，電動汽車充電速度慢、充電不方便等問題，嚴重影響人們的用車體驗。盡管研發人員為了解決這些問題做了大量努力，但在電池技術沒有質變以前，只能通過變通的方法加以改善。

　　有些車企采用了換電模式，更多的車企采用了快充模式。而提升充電效率的方向有提升電流、提升電壓兩種方式，更多的車企采用了提升電壓來提高充電效率，800V高壓平臺就是當下提升電壓，加快充電速度的重要途徑之一。

　　800V高壓平臺架構解決了新能源汽車的兩大痛點，一是讓充電性能大幅提升，二是提高了整車運行效率。此外，在相同充電功率下，電壓升高，電流變小，使得整個系統功率損耗減小，提高效率，減少重量、節省空間。

　　因此，800V高壓充電平臺成了眾多國內外車企趨之若鶩的快充架構，自2019年保時捷Taycan率先搭載了800V快充平臺之后，到2021年，大部分國內外大型車企都已宣布了自己的800V高壓架構布局。

　　為了匹配800V的高壓平臺，不但需在 BMS 和電池材料電導率上進一步改善，還要求三電系統、空調壓縮機、DC/DC、OBC等部件，具備耐高壓、耐高溫的能力。因此，對平臺中任何部件進行800V升級，都是平臺瓶頸進行的突破。

　　在500V以下的電壓平臺上，控制能源轉換與傳輸的車用功率模塊的核心半導體器件是硅基IGBT，但在800V電壓平臺上，硅基IGBT達到了材料性能極限，碳化硅(SiC)器件無疑成為最佳的替代方案。

　　碳化硅屬于第三代半導體材料，最大優勢是擁有較寬的禁帶寬度，可擊穿更高的電場強度，而且體積更小、功率密度高、高頻率、耐高壓、耐高溫、高導熱，應用在800V平臺中，能夠產生更高的系統優勢，可以達到提升續航里程、縮短充電時間的綜合效益。

　　電動壓縮機是800V高壓充電平臺的關鍵零部件，它不僅支持駕駛艙熱管理，也負責電池和驅動系統的熱管理，可以被認為是整車熱管理的“心臟”。

　　保時捷Taycan推出的時候，就是因為保時捷找不到能在800V下工作的空調壓縮機，因此只能使用400V壓縮機，通過DCDC轉換器融合了兩套高壓系統。

　　今年美的威靈推出的800V SiC 12000rpm高轉速電動壓縮機，具有里程碑意義的地方在于全球率先量產，在行業內熱管理方向上實現了重點突破。今年9月，國內首款采用800VSiC平臺的車型小鵬G9上市，其采用的就是這款壓縮機。

　　熱管理“心臟”翻新篇

　　10月19日，記者來到了位于安徽合肥的美的威靈汽車部件工廠，參觀了其產線運行情況，對其壓縮機產品的特性、優勢進行了深入了解。

　　威靈這款產品是第二代車載壓縮機——渦旋式壓縮機。在工作過程中，冷媒氣體通過電機腔吸入靜渦旋盤的外圍，隨著動渦盤的旋轉，氣體在動靜盤嚙合所組成的若干個月牙形腔體內被逐步壓縮，然后由靜渦旋盤中心部件的軸向孔連續排出。

　　渦旋式壓縮機被業內公認為是最理想的電動空調壓縮機。其優點是結構緊湊、振動小、壽命長和運行平穩;缺點是運動機件加工、檢驗較復雜，制造成本較高，難以達到較大的壓縮比，對密封要求高，密封結構復雜。

　　根據研究機構QYResearch報告，2021年，全球汽車壓縮機第一梯隊廠商主要有翰昂、電裝、奧特佳、三電，占大約81.07%的市場份額。不過，目前只有后起之秀威靈的800V SiC壓縮機產品實現了大規模量產并上車。

　　據威靈汽車部件公司產品開發平臺負責人馬駿介紹，這款800V電動壓縮機產品具備三大特點。

　　第一大特點是高效。它采用渦旋壓縮結構、高精度裝配以及高密度電機，既提升了效率，也降低了功耗，其能效比COP值達2.45，比行業平均水平高5%，而整體重量減輕10%-15%。

　　第二大特點，是高轉速、強靜音和低振動。這主要是通過動平衡的優化、氣體脈動的優化以及高精度機構設計以及殼體剛度提升來實現的。

　　美的集團威靈汽車部件公司制造副總經理盧耀強告訴汽車商業評論，靜渦盤和動渦盤是保證壓縮機實現高轉速、強靜音、低振動的非常關鍵的部件。

　　為了把動靜渦盤加工好，威靈首先購置了精度非常高的機床，把加工精度控制在±4.5微米之內。接下來，威靈采用了獨特的分選工藝，將這9微米精度范圍分成了高中低3擋，保證動靜渦旋盤處于極高精度匹配狀態。

　　另外，用于控制的SiC功率器件開關頻率能達到20kHz，超出了人耳能夠識別的噪音范圍，使得壓縮機工作噪音降低5-10dB，而振動也下降50%。

　　第三大特點，是高可靠性。威靈在結構設計、材料選用、軸承支撐結構等方面下了大功夫，其中選用材料強度提升15%，動渦旋盤表面硬度提升10%，渦旋盤的穩定強度加強50%。

　　在電機中，威靈采用自動化繞線，實現超高槽滿率;獨創交疊分塊專利技術，功率密度提升1.1倍，可實現零線傷，并滿足4.3kV國際最高絕緣耐壓等級要求。

　　在控制器上，Sic器件的應用，實現了420-12000rpm寬廣轉速范圍，既可在不同工況下采用不同的控制策略，還可用40cc排量實現對更大排量壓縮機的替代，大大縮小了壓縮機體積和重量。

　　在制熱方面，這款搭載了自發熱循環低溫熱泵的電動壓縮機，可通過四通閥來控制熱交換方向，支持三角循環制熱，即使在零下30攝氏度情況下，依然能有效制熱。

　　目前在熱管理系統方面，威靈電動壓縮機主要應用在造車新勢力頭部企業的中高端車型上，威靈還在為一家知名國際品牌研發以CO2作為冷媒的800V壓縮機，還有一些客戶在洽談之中。

　　盧耀強表示，威靈的電動壓縮機產品質量過硬，市場反應也比較好。

　　2022年威靈汽車部件銷售額將達到數億元，2023年目標是10億元。在電動壓縮機方面，2023年威靈汽車部件合肥工廠產能超過35萬臺/年，安慶工廠投產后，產能將超過100萬臺/年;EPS電機年產能超過120萬臺，驅動電機年產能超過20萬臺。

　　今年2月，美的威靈投資110億元，在安徽省安慶市建設新能源汽車零部件安慶制造基地，主要生產助力轉向電機、新能源汽車電動壓縮機、新能源汽車驅動電機等品類產品，打造熱管理、電驅動、底盤三大系統研發中心。項目建成后可形成年產6000萬套產能,實現年產值400億元。

　　借助800V高壓SiC平臺的突破性產品，威靈汽車部件公司已經成功打入了多家主流車企供應鏈體系，相信隨著三大產品線產品在中高端車上實現大批量量產，受到越來越多客戶的肯定，威靈汽車部件公司將在中國乃至全球的新能源車產業中找到屬于自己的廣闊天地。汽車商業評論/錢亞光